JPH0363599A - 放射能汚染機器等解体物の処理方法およびその輸送容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、原子力利用施設から発生し廃棄されるべき放
射能汚染機器等解体物の処理方法およびその輸送容器に
係り、特に金属材を効率よく除染することができる放射
能汚染機器等解体物の処理方法およびその輸送容器に関
する。

（従来の技術） 原子力発電施設の寿命は３０〜４０年と言われており、
寿命となった原子力発電施設はある期間密閉管理された
後に解体撤去される。この原子力発電施設の廃止措置に
ともない発生する放射能汚染物は、比較的短期間に多量
に発生し、その上これらは熱交換器、タンク、配管、バ
ルブといった形状１寸法およびそれらの持つ放射能汚染
レベルが極めて多種多様である等の特徴がある。これら
の汚染金属を切断し容器詰めを行う等の処理を施し、放
射性汚染廃棄物として保管、貯蔵もしくは処分する場合
、貯蔵施設もしくは処分施設は極めて大規模なものが必
要となるとともに、処理等の作業に伴う作業員の被曝が
生ずる。

そのため、原子力発電施設の廃止措置にともない発生す
る上述した放射能汚染金属に対し効率的な除染方法を提
供することができれば、放射性廃棄物の発生量を大幅に
低減することが可能となり、放射性廃棄物の貯蔵施設も
しくは処分施設の規模を小さくできるとともに、一般の
廃棄物として取扱える程度まで徹底除染されたものにつ
いては再利用することができるため、資源を有効に活用
することが可能となる。さらに、放射性廃棄物の発生量
を大幅に低減できるため作業員の被曝を低減することが
できる。

従来の放射能汚染機器等解体物の処理方法の一例を第５
図を参照しながら説明する。

第５図において原子力発電施設の廃止措置により解体現
場５０で発生した機器、配管、バルブ等の放射能汚染機
器は、まず解体工程１で取扱い容易な適宜の大きさに切
断解体され、収納工程２により輸送容器内に収納される
。この輸送容器は、輸送容器蓋閉め工程３において蓋が
閉められ、構内輸送工程４により、輸送車両等を用いて
解体現場５０から処理施設５１に運ばれる。ここでは受
は入れ工程５により、輸送容器は処理施設に受は入れら
れる。次に取り出し工程６により、まず輸送容器の蓋が
開けられ、輸送容器内から解体物が取り出される。取り
出された解体物は、搬送工程７を経て除染槽内に装着さ
れる（工程８）。次に除染工程９により解体物の除染が
行なわれる。除染が終了した解体物は、除染槽内より取
り出し工程１０において除染槽より取り出される。取り
出された解体物は洗浄槽に移送されてこれに投入される
（工程１１）。次に洗浄工程１２において、洗浄槽内で
解体物に残留する放射性物質を除去するために洗浄され
る。洗浄後、解体物は洗浄槽より取り出され（取出し工
程１３）、測定・弁別系に移されて放射能測定・弁別工
程１４により放射能レベルが測定される。所定の放射能
レベル以下まで除染されたものは一般産業廃棄物並処分
工程１５、もしくは再利用工程１６にまわされる。また
、所定の放射能レベル以下にならなかったものについて
は、それらの放射能レベルに応じて処分工程１７におい
て処分が行なわれる。

（発明が解決しようとする課題） 原子力発電施設の廃止措置により発生する解体された機
器、配管、バルブ等の表面には、放射能汚染源であるク
ラッド（Ｇｏ　−６０等を含む）等の酸化被膜が長期間
にわたり堆積しており、また結晶粒界に沿って放射能を
帯びた部分が母材表面から数十μｍ内部まで浸透してい
るものも存在するため、これを除くには母材の表面層を
数十μ国溶解さセ 嘲る必要がある。このためには除染に対して十分時間を
かけ、徹底的に除染を実施し除染むらが生じないように
することが要求される。一方、解体物は短期間に多量に
発生するため、できるかぎり効率的に処理する必要があ
る。従って、この相反する条件を踏まえつつ効率的にか
つ徹底的に除染が行なえる除染システムを実現すること
が必要不可欠である。

しかし上述した従来の方法では次のような問題があった
。

すなわち、解体物は除染槽内に収納された後初めて除染
が行なわれる。従って、解体現場で輸送容器に収納され
てから除染槽内に入れられるまでの間、例えば約４時間
は何ら除染に係わることがなく、効率的な除染の観点よ
り見ると非常に無駄な時間が多い。また、解体物を除染
するための除染専用の除染槽および洗浄槽を設ける必要
があるため、設備が大規模となっている。さらに、処理
施設に受は入れた後、放射性を持つ解体物を輸送容器か
ら大気中に取り出して取り扱うことになるため、作業員
の被曝に対する放射線防護を十分に考慮して対策を施す
必要があり、除染システムが複雑となるとともに、作業
員の接近が制約されるといった問題があった。

本発明は上記した事情に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは原子力発電施設の保守、改良等や原子
力発電施設の廃止措置にともない、短期間に多量に発生
する放射性金属材を効率よく、かつ徹底的に除染して大
幅に放射性廃棄物を低減することができる放射能汚染機
器等解体物の処理方法およびその輸送容器を提供するこ
とにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明では、原子力利用施設にて撤去された放射能汚染
機器等の解体物を除染し、処理施設にて測定された解体
物の残存放射能レベルに応じて解体物の区分を行なう放
射能汚染機器等解体物の処理方法において、解体物を輸
送容器に収納し、この輸送容器に除染液を注入し、これ
を処理施設に搬入し、そこで除染廃液を輸送容器から排
出し、次いで解体物を輸送容器に収納したまま洗浄した
のち解体物の残存放射能レベルの測定工程に移行させる
ようにした。

あるいはこれの解体物を輸送容器に収納する工程は、同
一材質の解体物毎に区分されて輸送容器に収納されるよ
うにした。

あるいはこれの同一材質の解体物毎に区分されて収納さ
れた輸送容器毎に除染液を注入するに際し、濃度が異な
る除染液を注入するようにした。

あるいは上述した解体物を輸送容器に収納する工程とこ
れを処理施設に搬入する工程との間に、輸送容器内の圧
力を負圧に減する工程を設けた。

あるいは上述した輸送容器に除染液を注入する工程に次
ぎ、除染液を昇温する工程を設けた。

あるいは上述した除染液をＣｅ４＋Ｃｅ”−酸性水溶液
とした。

あるいは上述した輸送容器から排出された除染廃液を再
生処理し、この再生された除染液を輸送容器に注入する
除染液に適用するようにした。

あるいは上述した除染された解体物を取出した輸送容器
を、除染前の解体物を収納する輸送容器および除染後残
存放射能レベルに応じて区分された解体物を収納する容
器として専用するようにした。

また本発明では、原子力利用施設にて撤去された放射能
汚染機器等の解体物を収納して処理施設に搬送する放射
能汚染機器等解体物の輸送容器において、これに容器本
体を密閉可能に設けられた上蓋の内面に開かれた開口と
、外部からの配管が着脱自在とされた第１の連結口とを
弁が介挿されて連通ずる第１の流通路と、容器本体の内
底面に開かれた開口と、外部からの配管が着脱自在とさ
れた第２の連結口とを弁が介挿されて連通ずる第２の流
通路とを具備させた。

あるいはこれに加熱装置を装着した。

（作用） 解体現場で解体物を収納した輸送容器に直ちに除染液が
注入されるので、輸送容器が処理施設に搬入されるまで
の間に既に解体物の除染を終了させることができる。輸
送容器が処理施設に到着した後は、解体物が輸送容器に
収容されたまま除染廃液が排出され、さらにそのまま洗
浄された後、はじめて解体物は輸送容器から取出されて
放射能レベルの測定工程に送られる。したがって解体物
が輸送容器に収容されてから除染を終るまでの時間が短
縮され、除染処理の効率が向上する。

さらに同一材質の解体物毎に別の容器に入れることによ
って、材質によって除染液に対する溶解効率が異なって
もそれぞれの処理時間を適切に管理することができる。

さらにこの別々の容器に入れられた除染液に対する溶解
効率が異なる解体物に対して、それぞれに適用する除染
液の濃度を変えて反応速度を調節さらに解体物を収納し
た後、容器内を負圧にすることによって、解体物が複雑
な形状であってもそれらの隙間に残存する気泡を排除し
て、解体物の全面に除染液を接触させることができる。

さらに注入された除染液を昇温する工程を設けることに
よって、除染液に対する溶解効率が低い解体物に対して
さらに除染処理時間を短縮することができる。

さらに除染液をＣｅ４＋−Ｃｅ３十−酸性水溶液とした
場合、Ｃｅ’十がＣｅ３＋に変化する際の酸化力によっ
て解体物の表面を溶解して除染作用が行なわれる。

さらにこの場合、輸送容器から排出された除染廃液は、
除染の結果Ｃｅ４＋がＣａ３＋に変化しているので、こ
れを例えば電解して酸化還元反応を行なえば、Ｃｅ’＋
はＣｅ’＋に変換されて再生することができるので、こ
れを除染液として専用することができる。

さらに輸送容器は除染された解体物を収容したまま洗浄
されて清浄化されるので、輸送容器および解体物収納容
器として専用することができる。

また輸送容器に設けられた第１の流通路は、これに外部
から配管を接続することによって、輸送容器内に給液し
たり、あるいは輸送容器内を加圧乃至は減圧したりする
ことができる。同じく第２の流通路は、これに外部から
配管を接続することによって、輸送容器内の液体等を排
出することができる。

さらにこの輸送容器に装着された加熱装置によって、輸
送容器内を加熱することができる。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第を図乃至第４図を参照して説
明する。

第２図は、たとえば、原子力発電プラント等の原子力利
用施設から撤去された機器等を解体して生じた放射能汚
染された解体物が収納されて、これの輸送等を行なうた
めの輸送容器の断面図を示す。

第２図において、輸送容器４２は、容器本体２２にこれ
を密閉できる上蓋２３が開閉可能に設けられている。容
器本体２２の底部壁には流通路２４が埋設され、その一
端は容器本体２２の内底面に開口され、他端は弁２６が
介挿されたのち、容器本体２２の側壁に開口された連結
口４０に接続されている。上蓋２３には流通路２５が埋
設され、その一端は上蓋２３の内面に開口され、他端は
弁２７が介挿されたのち、上蓋２３の外面に開口された
連結口４１に接続されている。さらに容器本体２２の側
壁を包囲して加熱装置２８が装着されている。なお符号
３９はこの輸送容器に収納された解体物を、符号３８は
同じく除染液を示す。

第１図は本実施例による処理方法の工程を示すフロー図
であり、第１図において、原子力利用施設から撤去され
た放射能汚染機器等は、解体工程１において切断等が行
なわれて輸送容器に収容できる程度の適宜の寸法の解体
物とされ、これらは輸送容器内収納工程２において、第
２図に示した輸送容器４２の容器本体２２に解体物３９
として適量づつ分割して収容される。

このとき解体物３９は、たとえば炭素鋼あるいはステン
レス鋼等異なった材質のものがそれぞれ相当量づつある
ときには、これらの材質毎にまとめて同一の輸送容器４
２に収容するのが便利である。

解体物３９が収容された容器本体２２は、輸送容器蓋閉
め工程３において、上蓋２３を被せて密閉される。次い
で連結口４１に予め設置されている真空装置（図示省略
）からの配管を接続し、閉じられていた弁２７を開いて
輸送容器４２内を減圧する（真空引き工程１８）。　こ
の状態で連結口４１に除染液供給系（図示省略）をつな
ぎかえ、解体物３９を十分浸す程度に輸送容器４２内に
除染液３８を吸引させ充填する（除染液注入工程１９）
。除染液３８が充填されたのち、さらに輸送容器４２内
を減圧するようにすれば、特に解体された解体物３９の
形状が複雑な場合、凹所に付着した気泡が解放されて解
体物３９を一様に除染液３８に浸すことができる。

除染液３８はＣｅ’　”　−Ｃａ３”−酸性水溶液、た
とえばＣｅ’　”　−Ｃｅ３”−硝酸水溶液が使用され
る。あるいはＣｅ”　　Ｃｅ”−硫酸水溶液でもよい。

除染液３８の濃度は、後述する処理施設までの構内輸送
工程の所要時間を勘案して、輸送容器４２が処理施設に
到着したときに解体物３９の表面溶解による除染作用が
ほぼ終了するように調整される。また解体物３９の材質
に応じて区分して輸送容器４２に収納したときには、除
染のための反応速度が遅い材質の処理時間をその他の材
質のものと揃えたい場合、たとえばステンレス鋼に対し
ては除染液３８の濃度を高めることによって反応速度を
上げるようにすることができる。さらにたとえばステン
レス鋼製の解体物３９に対して反応速度を上げたい場合
、加熱装置２８を作用させ、除染液３８の温度をたとえ
ば最高８０度Ｃ程度までの適宜の温度に上昇させてこれ
を達成することもできる。

このようにして除染液３８とともに解体物３９が収納さ
れた輸送容器４２は、解体現場５０から離れて設置され
ている処理施設５１までこのまま輸送され（構内輸送工
程４）、処理施設５１の定められた場所に到着する（受
入れ工程５）。

この輸送期間内に解体物３９は輸送容器４２内で除染液
３８によって表面から溶解され、処理施設５１に到着し
たとき必要な程度の除染作用が終了するようにされ、こ
れによって処理施設５１に到着した輸送容器４２は、直
ちに除染液排出工程２０．および洗浄工程２１を経て解
体物３９を輸送容器４２から取出すことができるように
なる（容器内より取出し工程１３）。

すなわち処理施設５１では第３図に示すように、真空装
置３０、加圧装置３１．洗浄液供給系３２、および除染
廃液処理系３３、洗浄廃液受はタンク３４が設置されて
おり、到着して受入れられた輸送容器４２の連結口４１
および４２にそれぞれ接続管２９および３７によって接
続できるようになっている。なお接続管２９および３７
には各装置等毎に弁３０ａ、３１ａ、３２ａおよび弁３
３ａ　、　３４ａが介挿され、これらの各装置等を選択
的に輸送容器４２に連通できるようにされている。

除染液排出工程２０では輸送容器４２の各弁２６，２７
を開弁し、弁３１ａが開かれて輸送容器４２内を加圧し
、弁３３ａが開かれて解体物３９から金属が溶出した除
染液３８が除染廃液３６として除染廃液処理系３３に排
出される。

洗浄工程２１では弁２６を閉じてまず真空装置３０を連
通させ、輸送容器４２内を減圧したのち洗浄液供給系３
２に切替えて輸送容器４２内に洗浄液を注入する。次い
で加圧装置３１と洗浄廃液受はタンク３４をそれぞれ連
通させ、洗浄廃液を輸送容器４２から排出する。これら
の操作は１通常適宜回数反復される。

十分洗浄されたところではじめて輸送容器４２の上蓋２
３を開き（容器内より取出し工程１３）、解体物３９を
取出して個々にこれらの残留放射能レベルを測定し、予
め定められた測定値の範囲に従って区分けする（放射能
測定・弁別工程１４）。

これらの内除染効果が十分大きく、残留放射能レベルが
定められた値以下となったものについては、一般産廃並
処分工程１５、または再利用工程１６に従ってそれぞれ
一般の産業廃棄物と同様に処分したり、あるいは溶解し
て再度原料として利用するための屑金属とする処分を行
なう。また残留放射能レベルが定められた値を超えるも
のについては、放射能レベル別処分工程１７によって、
放射性廃棄物としての定められた貯蔵・保管等を行なう
ように処分される。

処理施設５■で除染された解体物３９を取出した後の輸
送容器４２は、一般に解体現場５０に返送して再度輸送
容器４２として使用することができる。あるいはこれに
代えて、放射能測定・弁別工程１４を終えたのち、上述
した各種の処分が行なわれる解体物３９を収容する容器
として利用してもよい。

除染液排出工程２０で除染廃液処理系３３に排出されこ
れに貯蔵された除染廃液３６は、除染廃液処理系３３に
設置された再生装置３５を作動させて除染能力を賦活し
、除染液注入工程１９において輸送容器４２に注入され
る除染液３８として再び使用される。

すなわち解体物３９の金属Ｍは、除染液３８と次式の反
応を起して除染液３８の中に溶出する。

Ｍ＋Ｃｅ’＋→Ｍ＋＋Ｃｅ” この結果、除染廃液３６中には除染作用に寄与するＣｅ
’＋の溶解量が減少しているが、この除染廃液３６に再
生装置３５を用いて通電することによって、下記の反応
を生じてＣｅ４＋が生成される。

（陽極） Ｃｅ”＋→Ｃｅ”＋ｅ ２０１（′−＋Ｈ，０＋　（１／２）Ｏ，（↑）２ｅ″
′（陰極） Ｈ”＋ｅ−→（１／２）Ｉ（、（↑） このようにして除染廃液３６は再生され、再び除染液３
８として同等に使用することができる。

本実施例が適用された具体的数値例として、構内輸送工
程４が約４時間を要する場合、炭素鋼の解体物が収納さ
れた輸送容器に注入して、必要な４０〜５０μの表面溶
解を約４時間で達成するための除染液は、室温（２０〜
３０度Ｃ）で所要の濃度のものが容易に選定できた。こ
れに対しステンレス鋼の解体物が収納された輸送容器に
注入して、これと同じ時間内に同程度の溶解深さとなる
ようにすることは、高濃度の除染液を選定すると共に、
第４図に示す実験結果を参照すれば明らかなように、こ
の除染・液の温度を例えば６０度Ｃに保つことによって
４０μｇ／４ｈｒの溶解速度を得てこれを達成すること
ができた。

本実施例によれば、放射能汚染機器等の解体物をその材
質別に分離して、それぞれに適合した除染液を用いるこ
とにより、定められた時間内に過不足なく除染するため
の溶解量を得ることができる。これによって、輸送容器
が解体現場から処理施設に搬入された時点で既に解体物
の除染が終了しており、処理施設ではその後の処理のみ
を行なえばよいので効率的である。

解体物は、−旦輸送容器に収納されたのち除染が終了し
てはじめて処理施設で取出されるため、専用の除染槽乃
至は洗浄槽等が不要であるばかりでなく、これらへの入
替えに伴う作業員への放射線被曝を避けることができる
。

このように効率的で安全な除染が行なえるばかりでなく
、輸送容器に注入する除染液の濃度・温度を各個に選定
することによって、必要にして十分な汚染層を溶解し除
去することができるので、放射性廃棄物の発生量を最低
限におさえ、さらに除染液も再生することができるので
繰返し使用することが可能となった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、原子力利用施設の解体等によって生じ
た種々な材質を含む放射能汚染物の除染が効率的に行な
えるので、処理施設の規模を縮小し、放射性廃棄物の発
生量を削減できるのみならず１作業員の被曝低減にも大
きく寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の処理方法の一実施例を示すフロー図、
第２図は本発明の輸送容器の一実施例を示す断面図、第
３図は第２図に示した輸送容器から除染液を排出し洗浄
するシステムの一例を示す配管接続図、第４図は除染液
の温度に対するステンレス鋼の溶解速度を示す線図、第
５図は従来の放射能汚染機器等解体物の処理方法を示す
フロー図である。 ２２・・・容器本体 ２４、２５・・・流通路 ２８・・・加熱装置 ３８・・・除染液 ４０、４１・・・連結口 ５Ｉ・・・処理施設 ２３・・・上蓋 ２６、２７・・・弁 ３６・・・除染廃液 ３９・・・解体物 ４２・・・輸送容器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原子力利用施設にて撤去された放射能汚染機器等の
   解体物を除染し、処理施設にて測定された前記解体物の
   残存放射能レベルに応じて前記解体物の区分を行なう放
   射能汚染機器等解体物の処理方法において、前記解体物
   を輸送容器に収納し、この輸送容器に除染液を注入し、
   これを前記処理施設に搬入し、そこで除染廃液を前記輸
   送容器から排出し、次いで前記解体物を前記輸送容器に
   収納したまま洗浄したのち前記解体物の前記残存放射能
   レベルの測定工程に移行させることを特徴とする放射能
   汚染機器等解体物の処理方法。 ２、前記解体物を輸送容器に収納する工程は、同一材質
   の前記解体物毎に区分されて前記輸送容器に収納される
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射能汚染機器等解
   体物の処理方法。 ３、前記輸送容器に除染液を注入する工程は、前記同一
   材質の前記解体物毎に区分されて収納された前記輸送容
   器毎に濃度が異なる除染液を注入することを特徴とする
   請求項２に記載の放射能汚染機器等解体物の処理方法。 ４、前記解体物を輸送容器に収納する工程と前記これを
   処理施設に搬入する工程との間に、前記輸送容器内の圧
   力を負圧に減する工程を設けたことを特徴とする請求項
   １に記載の放射能汚染機器等解体物の処理方法。 ５、前記輸送容器に前記除染液を注入する工程に次ぎ、
   前記除染液を昇温する工程を設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の放射能汚染機器等解体物の処理方法。 ６、前記除染液をＣｅ＾４＾＋−Ｃｅ＾３＾＋−酸性水
   溶液としたことを特徴とする請求項１に記載の放射能汚
   染機器等解体物の処理方法。 ７、前記輸送容器から排出された前記Ｃｅ＾４＾＋−Ｃ
   ｅ＾３＾＋−酸性水溶液の廃液を再生処理し、この再生
   された除染液を前記輸送容器に注入する除染液に適用す
   ることを特徴とする請求項６に記載の放射能汚染機器等
   解体物の処理方法。 ８、除染された前記解体物を取出した前記輸送容器を、
   除染前の前記解体物を収納する前記輸送容器および除染
   後残存放射能レベルに応じて区分された前記解体物を収
   納する容器として再用することを特徴とする請求項１に
   記載の放射能汚染機器等解体物の処理方法。９、原子力
   利用施設にて撤去された放射能汚染機器等の解体物を収
   納して処理施設に輸送する放射能汚染機器等解体物の輸
   送容器において、容器本体を密閉可能に設けられた上蓋
   の内面に開かれた開口と外部からの配管が着脱自在とさ
   れた第１の連結口とを弁が介挿されて連通する第１の流
   通路と、前記容器本体の内底面に開かれた開口と外部か
   らの配管が着脱自在とされた第２の連結口とを弁が介挿
   されて連通する第２の流通路とを具備させたことを特徴
   とする放射能汚染機器等解体物の輸送容器。 １０、加熱装置が装着されていることを特徴とする請求
   項９に記載の放射能汚染機器等解体物の輸送容器。